EFECTO DEL INTERVALO DE CORTE Y LA FERTILIZACIÓN CON

APPA - ALPA - Cusco, Perú, 2007.
Sitio Argentino de Producción Animal
Efectos del intervalo de corte y la fertilización nitrogenada en Panicum coloratum L.
cv Verde
Cutting interval and nitrogen fertilization effects in Panicum coloratum L. cv Verde
Ferri, C.M. y Jouve, V.V.
Facultad de Agronomía, UNLPam, Santa Rosa, La Pampa, Argentina. Email: [email protected]
Resumen
Los objetivos del presente trabajo fueron, (i) determinar la acumulación de materia seca (MS) y la
concentración de N en la MS y (ii) estimar la eficiencia de uso aparente del N (EUN) y sus componentes: las
eficiencias de asimilación (EAN) y de conversión del N (ECN) en monoculturas de Panicum coloratum L.
cv. Verde. El experimento se efectuó durante la temporada de crecimiento 2006-2007 (desde Octubre a
Marzo) en una pastura de P. coloratum implantada en la primavera de 1998. Los tratamientos incluyeron tres
repeticiones de las posibles combinaciones de cuatro intervalos de corte (IC = 3, 4, 6 y 8 semanas entre cortes
consecutivos) y siete dosis de N (N = 0, 35, 70, 105, 140, 175 y 245 kg N ha-1 ). En todos los intervalos de
corte, la aplicación de N incrementó (p<0,05) la acumulación de MS. En los IC de 3, 4 y 6 semanas la
concentración de N incrementó (p<0,01) con la fertilización. Sin embargo, en el IC de 8 semanas disminuyó
levemente. EUN y EAN fueron similares (p>0,05) entre tratamientos. ECN mostró interacción (p<0,0001)
entre dosis de N e IC, siendo generalmente mayor en el IC de 8 semanas que en el de 3 semanas. Los
resultados muestran que es posible incrementar la acumulación de materia seca mediante la fertilización
nitrogenada, aunque la variación en la concentración de N en la materia seca dependerá del intervalo de
corte.
Palabras clave: gramínea perenne de crecimiento estival, acumulación de materia seca, concentración de
nitrógeno, eficiencia de uso del nitrógeno.
Abstract
The objectives of this work were (i) to determine the dry matter (DM) accumulation and the N concentration
in the dry matter, and (ii) to estimate the apparent N use efficiency (NUE) and its components: N uptake
efficiency (NUpE) and N conversion efficiency (NCE) in monocultures of Panicum coloratum L. cv. Verde.
Experiment was established during the growing season 2006-2007 (from October to March), on a pasture of
Panicum coloratum L. cv. Verde, sown in the spring of 1994. The treatments included three replicates of all
the possible combinations of four cutting intervals (CI = 3, 4, 6 and 8 week between consecutive cuttings)
and seven N fertilization rate (N = 0, 35, 70, 105, 140, 175 and 245 kg N ha-1 ). In all cutting interval, the
application of N increased (p<0.05) DM accumulation. Under 3, 4 and 6-wk regime, N concentration
increased (p<0.01) with fertilization. Nevertheless, N concentrations declined in 8-wk regime. NUE and
NUpE were similar (p>0.05) between treatments. NCE showed a significant (p<0.0001) NxIC interaction.
NCE was generally higher in 8-wk than 3-wk regime. The results show that is possible the dry matter
accumulation increased by means of the nitrogen fertilization, though the variation in the nitrogen
concentrations in the dry matter will depend of the cutting intervals.
Key words: warm-season grass, dry matter accumulation, nitrogen concentration, nitrogen use efficiency.
Introducción
En los sistemas forrajeros es necesario conocer la respuesta en la producción de materia seca a la
fertilización nitrogenada para definir los requerimientos del cultivo. La aplicación de N en exceso induciría
perdidas por lixiviación (Stout y Jung, 1992) incrementando costos de producción y riesgos de
contaminación. La eficiencia de uso aparente del N (EUN) se define como la cantidad de materia seca
producida por cada unidad de N aplicada y fue estudiada bajo diferentes condiciones experimentales para un
rango amplio de especies (Guillard et al., 1995; Gargano et al., 2001). La EUN comprendería dos
componentes, las eficiencias de, asimilación (EAN) y conversión (ECN). Los requerimientos de N para
alcanzar la máxima acumulación anual de materia seca, en especies perennes de crecimiento estival, variaron
con diferentes intervalos de corte (Overman et al,.1990), indicando que la EUN y sus componentes variarían
con el intervalo de corte.
El conocimiento de estas eficiencias permitiría definir los requerimientos de N del cultivo y la
estrategia para reducir su pérdida. Los objetivos del trabajo fueron 1) determinar la acumulación de materia
seca y la concentración de nitrógeno en la materia seca y 2) estimar las eficiencias de uso, asimilación y
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conversión del N en Panicum coloratum L. cv Verde sometido a la fertilización nitrogenada con diferentes
intervalos de corte.
Materiales y Métodos
El experimento se efectuó durante la temporada de crecimiento 2006-2007 (desde octubre a marzo)
en una pastura de Panicum coloratum L. cv Verde implantada en la primavera de 1998. El 04-10 se realizó
un corte inicial a 8,5 cm de altura. Los tratamientos incluyeron tres repeticiones de las posibles
combinaciones de cuatro intervalos de corte (IC = 3, 4, 6 y 8 semanas entre defoliaciones consecutivas) y
siete dosis de N (N = 0, 35, 70, 105, 140, 175 y 245 kg N ha-1 ). El N se aplicó al voleo, en forma de urea, al
comienzo y mitad (5-10-2006 y 27-12-2006, respectivamente) de la temporada de crecimiento fraccionando
la dosis en cantidades iguales.
La forrajimasa, en cada tratamiento y repetición, se evaluó mediante la cosecha mecánica de una
franja de 0,5x6,0 m a una altura de 8,5 cm. Una submuestra del material cosechado en cada parcela fue
secada en estufa (60°C, 72 h) para la determinación de la materia seca y molida en molino Wiley. A partir de
muestras compuestas de las tres repeticiones, de cada tratamiento, se determinó N total de la materia seca por
el método semi-micro Kjeldahl. La concentración de N, correspondiente a cada tratamiento en cada corte, fue
ponderada por la forrajimasa para reflejar la contribución de cada corte en la concentración de N en el
período de evaluación. La EUN y sus componentes, EAN y ECN fueron calculadas de la siguiente manera:
EUN = [forrajimasa en parcelas fertilizadas – forrajimasa en el control (kg MS ha-1 )]/N aplicado (kg N ha-1 );
EAN = [N asimilado en parcelas fertilizadas – N asimilado en el control (kg N ha-1)]/N aplicado (kg N ha-1 );
NCE = [forrajimasa en parcelas fertilizadas – forrajimasa en el control (kg MS ha-1)]/[N asimilado en
parcelas fertilizadas – N asimilado en el control (kg N ha-1 )].
El diseño experimental fue en bloques completamente aleatorizados con arreglo factorial de los
tratamientos. Para evaluar el efecto del intervalo de corte y de la fertilización se utilizó el modelo: Yijk = µ +
a i + ßj + dj + ßj x dj + eijk, donde Y = acumulación de materia seca, EUN, EAN y ECN, µ es la media general,
a, ß y d son los efectos de bloque, intervalo de corte y nivel de fertilización y e es el término de error
aleatorio. La comparación de medias se realizó utilizando el test de Tukey (a=0,05). El efecto de la
fertilización sobre la concentración de N en la materia seca fue analizado por regresión, utilizando
seudovariables para diferenciar entre intervalos de corte.
Resultados y Discusión
Acumulación de Materia Seca
El efecto de incrementar la dosis de N, sobre la acumulación de materia seca, fue similar entre los
intervalos de corte (Interacción NxIC; p=0,32). La acumulación de MS difirió (p<0,05) entre los IC de 4, 6 y
8 semanas, siendo mayor al extenderse el IC (2,37; 2,99 y 3,24 Mg ha-1 para IC de 4, 6 y 8 semanas,
respectivamente), mientras que, fue similar (p>0,05) entre los IC de 3 y 4 semanas. Los incrementos, en la
acumulación de MS, fueron mayores al incrementar las dosis de 0 a 105 que de 105 a 245 kg N ha-1 (Tabla
1), coincidiendo con los resultados obtenidos por otros autores (Sinclair y Horie, 1989; Madakadze et al.,
1999).
Tabla 1. Acumulación de materia seca de Panicum coloratum con diferentes dosis de N. Los datos
representan el promedio de cuatro intervalos de corte.
0
35
Dosis de N (kg ha-1 )
70
105
140
--------------------(Mg ha-1)-------------------2,4c (14)
2,9b (21)
3,1b (7)
175
245
1,8d§
2,1cd (17)¥
3,3ab (6)
3,5a (6)
EE: 0,29
§
Medias seguidas por diferentes letras difieren (p<0,05) entre sí.
¥
Los números entre paréntesis indican el porcentaje de incremento sobre la dosis de N inmediata anterior.
Concentración de N en la Materia Seca
El rango en la concentración de N fue de 12,8 a 21,6 g kg-1 MS para N0 e IC de 8 semanas y N250 e
IC de 3 semanas, respectivamente. La ecuación de regresión para la concentración de N (Y, g kg-1 MS)
basada sobre la dosis de N aplicada (x, kg ha-1 ) fue Y = 13,7 + 0,032x – 0,020x*IC6 – 0,033x*IC8 (R2 = 0,89;
p<0,0001; Figura 1). El IC no afectó la concentración de N en el nivel N0 (control) siendo de 13,7±0,3 g kg-1
MS. La respuesta, a niveles crecientes de fertilización, fue menor (p<0,01) en el IC de 6 semanas respecto a
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los IC de 3 y 4 semanas. Mientras que, en el IC de 8 semanas, la respuesta fue levemente negativa, la que se
correspondería con el grado de expresión del estado reproductivo. A su vez, al incrementar el intervalo de
corte en gramíneas C4, Overman y Scholtz (2004) encontraron una fuerte disminución en la proporción de
lámina, fracción que en relación con los tallos presenta una mayor concentración nitrogenada (Ferri, 2002).
Además, la fertilización nitrogenada aceleraría el proceso reproductivo y la proporción de macollos que
pasan a este estado (Cruz y Boval, 2000), incrementando la proporción de tallo y fibra con la consecuente
disminución de la concentración de N en la materia seca (Hendrickson et al., 1997). Intervalos de corte de 3
semanas podrían corresponderse con un mejor valor nutritivo; sin embargo, las características físicas de la
cubierta vegetal asociadas con una defoliación más frecuente (ej., altura de macollos) restringiría el consumo
animal en pastoreo (Sollenberger y Burns, 2001).
Concentración de N
-1
(g kg MS)
25
3 semanas
4 semanas
6 semanas
20
8 semanas
15
10
0
35
70
105
140
175
210
245
Dosis de N (kg ha-1 )
Figura 1. Relación entre la dosis de N (x) y la concentración de N en la materia seca (Y) para Panicum
coloratum en cuatro intervalos de corte (IC). Y = 13,7 + 0,032x – 0,020x*IC6 – 0,033x*IC8 (R2 =
0,89; p<0,0001) (IC3 e IC4: IC6 = 0, IC8 = 0; IC6: IC6 = 1, IC8 = 0; IC8: IC6 = 0, IC8 = 1). Los
valores, de concentración de N, fueron obtenidos ponderando por la forrajimasa en cada corte.
Eficiencia de utilización (EUN), de asimilación (EAN) y de conversión (ECN) del nitrógeno
La fertilización nitrogenada y el régimen de defoliación no modificaron la EUN y el promedio fue
de 8,6±4,2 kg MS kg-1 de N aplicado. Esta falta de respuesta de la EUN, al IC, se debería a que el incremento
en la acumulación de MS por efecto de la fertilización fue similar entre los diferentes IC (Interacción NxIC;
p=0,32). También la alta variabilidad de los datos (CV=48%) afectaría la detección de una respuesta. La
EAN, al igual que la EUN, no fue modificada por los tratamientos, siendo el promedio de 0,17±0,07 kg N kg1
aplicado. En los tratamientos con IC más prolongados (4 y 8 semanas) la mayor acumulación de biomasa,
respecto a los IC de 3 y 4 semanas, fue compensada por una menor concentración de N. Es probable que una
fracción importante del N no asimilado se pierda por volatilización y lixiviación (Garwood, 1988). Mientras
que la fracción remanente sería retenida en el rastrojo, raíces y suelo. La ECN fue modificada entre los
niveles de fertilización por el efecto del IC (Interacción NxIC; p=0,0001).
Tabla 2. Eficiencia de conversión aparente de N en Panicum coloratum con diferentes dosis de N e intervalos
de corte.
Dosis de N (kg ha-1 )¥
Intervalo de
§
corte
35
70
105
140
175
245
--(semanas)---------------------(kg MS kg-1 N asimilado)-------------------3
42,7ABa
37,1Ba
39,3Ca
31,3Ca
37,4Ba
34,5Ba
4
36,9Ba
37,2Ba
51,4BCa
47,9BCa
41,2Ba
36,4Ba
6
35,1Bb
63,6Aa
61,1Ba
56,2Ba
52,9ABab
45,3Bab
8
59,7Ac
36,6Bd
84,2Aab
87,8Aa
64,4Abc
66,5Abc
Media
43,6
43,6
59,0
55,8
49,0
45,7
EE: 9,1
§
Medias en la misma columna con diferentes letras mayúsculas difieren (p<0,05) entre sí.
¥
Medias en la misma fila con diferentes letras minúsculas difieren (p<0,05) entre sí.
3 de 4
Media
37,0
41,8
52,4
66,5
49,4
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Las diferencias entre los niveles de fertilización se manifestaron en los IC de 6 y 8 semanas (Tabla
2). El IC de 8 semanas presentó las mayores (p<0,05) ECN a través de todos los niveles de fertilización, con
la excepción de la dosis de 70 kg N ha-1. En general, el IC de 3 semanas presentó las menores (p<0,05) ECN,
siendo intermedias para los IC de 4 y 6 semanas. Estas respuestas estarían explicadas por la expresión del
estado reproductivo en los IC más prolongados.
Conclusiones
Los resultados muestran que es posible incrementar la acumulación de materia seca mediante la
fertilización nitrogenada, con dosis de hasta 245 kg ha-1, pero la variación en la concentración de N en la
materia seca debida a la fertilización dependerá del intervalo de corte. La concentración de N en la materia
seca incrementó en los intervalos de corte de 3, 4 y 6 semanas. Mientras que, en el intervalo de corte de 8
semanas la concentración de N disminuyó levemente con los incrementos en la fertilización. Regímenes de
corte de 3 y 4 semanas permitirían obtener una concentración de N promedio, para la temporada de
crecimiento, de 13,5 a 21,5 g N kg-1 con dosis de N de 0 a 245 kg ha-1, respectivamente. Además, el IC de 4
semanas determinaría una estructura de cubierta que facilitaría el consumo y en consecuencia la respuesta
animal. En cuanto a las eficiencias en la utilización y asimilación del N no se encontraron diferencias entre
niveles de fertilización e intervalos de corte. Sin embargo, en la medida que los intervalos de corte se
extendieron de 3 a 8 semanas, con dosis de N intermedias (105 a 140 kg ha-1 ), se acumuló una mayor
cantidad de materia seca por unidad de N asimilado.
Literatura Citada
Cruz, P. y M. Boval. 2000. Effect of nitrogen on some morphogenetic traits of temperate and tropical
perennial forage grasses. In: G. Lemaire et al. (Eds.). CABI, Wallingford, UK, p.151-168.
Ferri, C.M. 2002. Implicancias del diferimiento de la utilización de Panicum coloratum L. sobre la estructura
de la vegetación, la composición química del forraje y el consumo de ovinos en pastoreo. Tesis Dr. en
Cs. Agr. UNMdP. 161p.
Gargano, A.O., M.A. Adúriz y M.C. Saldugaray. 2001. Yield and quality of fertilized deferred forage of
Digitaria eriantha and Eragrostis curvula. J. Arid Environment 47:181-189.
Garwood, E.A. 1988. Water deficiency and excess in grassland: the implications for grass production and for
the efficiency of use of N. In: Wilkins, E. (Ed.). UK, Hurley. pp.24-41.
Guillard, K., C.L. Rhykerd, C.H. Soller, J.E. Dillon y J.C. Burns. 1995. Nitrogen utilization of selected
cropping systems in the U.S. Northeast: I. Dry matter yield, N uptake, apparent N recover, and N use
efficiency. Agron. J. 87:193-199.
Hendrickson, J.R., L.E. Moser, K.J. Moore y S.S. Waller. 1997. Leaf nutritive value related to tiller
development in warm-season grasses. J. Range Manage. 50:116-122.
Madakadze, I.C., K.A. Stewart, P.R. Peterson, B.E. Coulman y D.L. Smith. 1999. Cutting frequency and
nitrogen fertilization effects on yield and nitrogen concentration of switchgrass in a short season area.
Crop Sci.:552-557.
Overman, A.R., C.R. Neff, S.R. Wilkinson y F.G. Martin. 1990. Water, harvest interval, and applied nitrogen
effects on forage yield of bermudagrass and bahiagrass. Agron. J. 82:1011-1016.
Overman, A.R. y R.V Scholtz. 2004. Model of dry matter and plant nitrogen partitioning between leaf and
stem for coastal bermudagrass. I. Dependence on harvest interval. Journal of Plant Nutrition 27:15851592.
Sabata, R.J. y S.C. Mason. 1992. Corn hybrid interactions with soil nitrogen level and water regime. J. Prod.
Agric. 5:137-142.
Sinclair, T.R y T. Horie. 1989. Leaf nitrogen, photosynthesis and crop radiation use efficiency: A review.
Crop Sci. 29:90-98.
Sollenberger, L.E. y JC. BURNS. 2001. Canopy characteristics, ingestive behaviour and herbage intake in
cultivated tropical grassland. Proc. XIX Int. Grassl. Cong. Sao Paulo, Brasil, pp.321-327.
Springer, T.L. y C.M. Taliaferro. 2001. Nitrogen fertilization of buffalograss. Crop Sci. 41:139-142.
Stout, W.L. y G.A. Jung. 1992. Influence of soil environment on biomass and nitrogen accumulation rates of
orchangrass. Agron. J. 84:1011-1019.
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